## ANALISA PERUBAHAN POLA HIDROLOGI DI DAERAH MUARA KALI PORONG PASCA PERISTIWA LAPINDO DENGAN CITRA SATELIT SPOT 4 DAN ALOS

## Mochamad Machfud, Agung Budi Cahyono
Program Studi Teknik Geomatika FTSP-ITS, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya, 60111 Email : machfud.danuh@gmail.com, agungbcahyo@yahoo.com

## Abstrak
Pesisir merupakan salah satu tempat untuk muara sungai dimana hilir dari suatu sungai itu berakhir sebelum  menuju lepas  laut.  Di  kabupaten  Sidoarjo  tedapat  kali  yaitu  Kali  Porong  yang  merupakan  ujung  dari  sungai  Brantas  yang semenjak  tahun  2006  digunakan  sebagai  tempat  untuk  mengalirkan  lumpur  Lapindo  ke  laut.  Hal  ini  menyebabkan perubahan  dari  ekologi  dari  Kali  Porong.  Salah  satunya  adalah  mengganggu  pola  hidrologi  yang  ada  di  Kali  Porong. Oleh  karena  itu  diperlukan  analisa  untuk  penentuan  pola  hidrologi  secara  multitemporal  setelah  Kali  Porong digunakan  sebagai  tempat  mengalirkannya  lumpur  untuk  menuju  laut  timur  Jawa  yang  dimana  akan  mempercepat terbentuk sedimentasi yang dapat menggagu pola hidrologi Kali Porong.
Pengamatan  dilakukan  dengan  metode  penginderaan  jauh  dengan  menganalisa  citra  ALOS  dan  SPOT  4  dari  tahun 2010  sampai  2011.  Klasifikasi  yang  digunakan  dalam  analisa  ini  adalah  klasifikasi  Terselia  atau  klasifikasi  beracuan yang  menggunakan Maximum Likehood Standard dan  menganalisa  DEM  SRTM  dengan  menggunakan  menu spatial analyst tools untuk menentukan arah aliran sungai ( flow direction ) dan akumulasi aliran sungai ( flow accumulation ).
Hasil dari penelitian ini memperlihatkan bahwa dalam peta aliran sungai terlihat gradasi warna dari biru tua menuju ke biru muda menjelaskan bahwa arah aliran sungai yang menunjukan semakin besar akumulasi pencampuran antara air sungai dengan lumpur dititik tersebut. Daerah pesisir Sidoarjo lebih di dominasi oleh pola aliran sungai dendritik. Pola aliran sungai daerah muara Kali Porong relatif tetap.
Kata Kunci :  Hidrologi, Citra SPOT 4, Citra ALOS

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Wilayah  pesisir  didefinisikan  sebagai  wilayah peralihan  antara  laut  dan  daratan,  kearah  darat mencakup  daerah  yang  masih  terkena  pengaruh percikan  air  laut  atau  pasang    surut,  dan  ke  arah laut  mencakup  daerah  yang  penuh  dengan  air. Pada daerah ini termasuk ke dalam daerah lahan basah.  Lahan  basah  merupakan  istilah  kolektif tentang  ekosistem  yang  pembentukan  nya dikuasai  air,  dan  proses  serta  cirinya  terutama dikendalikan  air.  Suatu  lahan  basah  adalah  suatu tempat  yang  cukup  basah  selama  waktu  cukup panjang  bagi  pengembangannya.  Lahan  basah didefinisikan  berdasarkan  tiga  parameter,  yaitu hidrologi,  vegetasi  hidrofitik,  dan  tanah  hidrik (Cassel, 1997).
Daerah  Kali  Porong  Sidoarjo  merupakan  daerah kawasan  pesisir  utara  Jawa  Timur  yang berbatasan  dengan  laut.  Kali  Porong  ini merupakan percabangan dari sungai Brantas yang
memiliki  panjang  sekitar  320  km.  Karena permasalahan  luapan  lumpur  Lapindo,  semenjak tahun  2006  aliran  sungai  ini  dipergunakan  untuk menggelontorkan  sebagian  semburan  lumpur  ke Selat  Madura.  Sebagian  lumpur  ini  dipompa masuk ke salah satu anak sungai di hilir, yakni Kali Porong  yang  dapat  menyebabkan  pendangkalan pada  Kali  Porong  itu  sendiri  karena  terbentuk endapan  dari  lumpur  yang  di  alirkan  ke  Kali Porong.  Karena  hal  tersebut  maka  menyebabkan terganggunya  siklus  hidrologi  dari  Kali  Porong  itu sendiri (Arisandi, P. 2008).
Oleh  karena  itu,  perlu  adanya  suatu  penelitian mengenai  analisa  pola  hidrologi  daerah  Kali Porong dengan menggunakan teknologi penginderaan  jauh  secara  multitemporal  tahun 2010  -  2011 untuk mendapatkan data peta lahan basah  untuk  mengetahui  perubahan  pola hidrologi pada tiap tahun dengan data utama citra satelit SPOT 4 dan ALOS .
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini permasalahan yang dimunculkan  adalah  bagaimana  memperoleh informasi dari citra satelit SPOT 4 dan ALOS serta data pendukung lainya sehingga dapat dimanfaatkan  untuk  mengetahui  tutupan  lahan, luasan  dan  pola  aliran  sungai  yang digunakan untuk  menganalisa  perubahan  pola  hidrologi  di daerah  muara  Kali  Porong  pasca  peristiwa Lapindo?

## Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah : Melakukan pengolahan dan analisis data dari citra satelit  SPOT  4  dan  ALOS  sehingga  mendapatkan peta tutupan lahan.
Melakukan  pengolahan  data  DEM  SRTM  untuk mendapatkan peta hidrologi.
Mengetahui pengaruh peristiwa Lapindo terhadap pola aliran hidrologi di daerah Kali Porong

## METODOLOGI PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  Tugas  Akhir  ini  dilakukan  pada daerah  muara  Kali  Porong  Sidoarjo  yang  terletak antara 7 0 10’20’’ LS – 7 0 36’00’’ LS dan 112 0 34’52’’ BT – 112 0 54’36’’ BT
Gambar 1. Lokasi Penelitian

## Data Dan Peralatan
- Data Data yang digunakan dalam penelitian ini
adalah:
1. Citra  satelit  ALOS  akuisisi  1  September 2010
2. Citra satelit SPOT 4 akuisisi 21 Juli 2011
3. Citra  Landsat  7  ETM  Orthometrik  akuisisi tanggal  17  Agustus  2000  sebagai  acuan koreksi geometrik.
4. Data  SRTM  / Shuttle  Radar  Topographic Mission (Sumber BAKOSURTANAL).
- Peralatan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Perangkat Keras (Hardware)
a. Notebook DELL  Intel®  Core TM 2  ®, memori 514 MB, (1,87 GHz), Hard Disk
80 Gb
b. GPS Hendheld
2. Perangkat Lunak (Software)
a. ENVI 4.6.1 untuk pengolahan citra.
b. Matlab 7.0 untuk perhitungan Strength of Figure
c. ArcGIS  9.3 untuk  pembuatan  peta hidrologi.

## Diagram Alir Pengolahan Data
Kali Porong Sidoarjo P. Madura Laut Jawa P. Jawa Koreksi Geometrik Citra ALOS RMS Error ≤1 Citra Terkoreksi Klasifikasi Terselia Uji Ketelitan ≥ 80% Groundtruth Citra Terklasifikasi Analisa Peta Hidrologi Ya Tidak Citra SPOT Citra Ortho Tidak Peta Pola Hidrologi Clip DEM SRTM Membuat Fill Flow Direction Flow Accumulation DEM SRTM Ya Crooping
Penjelasan  dari  diagram  alir  penelitian  diatas adalah :
1. Pengumpulan data untuk penelitian yaitu Citra ALOS tahun 2010, Citra SPOT 4 tahun 2011 dan data SRTM.
2. Pra Pengolahan Data
a. Cropping Crooping adalah  pemotongan  citra  yang dilakukan  pada  area  penelitian  agar  fokus terhadap  area  penelitian  dan  pemrosesan data lebih efektif.
b. Koreksi Geometrik Koreksi  geometrik  adalah  koreksi  yang dilakukan  untuk  mereduksi  terjadinya distorsi  geometrik  pada  citra.  Hal  tersebut dilakukan  dengan  cara  mencari  hubungan antara sistem koordinat citra dengan sistem koordinat  geografis  (sistem  koordinat tanah)  menggunakan Ground  Control  Point (GCP).  Koreksi  geometrik  yang  dilakukan menggun akan referensi citra Landsat ortho 2000. Hasil atau nilai dari koreksi geometrik diwakili  oleh  nilai  RMS error dari perhitungan GCP.
3. Pengolahan Data
a. Citra Terkoreksi Citra  terkoreksi  yaitu  melakukan  koreksi citra yang memiliki nilai Root  Mean Square error harus  kurang  atau  sama  dengan  satu pixel (RMS ≤ 1 pixel).
b. Klasifikasi Terselia
Dalam  penelitian  ini  digunakan  klasifikasi terselia atau klasifikasi beracuan. Klasifikasi terselia adalah klasifikasi meliputi sekumpulan algoritma yang didasari pemasukan  contoh  obyek  (berupa  nilai spektral)  oleh  operator. Classification  type yang digunakan adalah Maximum  Likehood Standard .  Tipe  klasifikasi  ini  dipilih  karena mampu  menampilkan  hasil  klasifikasi  yang sesuai  dengan  warna training  area yang telah dilakukan.
c. Groundtruth Groundtruth merupakan  pengambilan  data koordinat  untuk  pengecekan  di  lapangan. Dalam groundtruth dilakukan  pengambilan beberapa  titik  ( sample  area )  yang  dipilih dari  setiap  penggunaan  lahan  /  tutupan lahan.
d. Uji Ketelitian
Uji  ketelitian  merupakan  pengecekan  dari data  lapangan  dengan  citra  yang  telah terklasifikasi  yaitu  dengan  mengambil  titik training  sample pada  kerangka  jaring  yang telah  dibuat  dengan melakukan grountruth pada  lokasi  –  lokasi  yang  telah  ditentukan. Kecocokan data tersebut bernilai ≥ 80%.
e. DEM SRTM
Data  DEM  sebelumnya  perlu  dilakukan pemotongan ( crooping ) sesuai area penelitian.    Selanjutnya  dilakukan  analisa hidrologi dari DEM tersebut mengguna kan menu  spatial analyst tools pada software ArcGis  9.3.  Data  DEM  tersebut  dianalisis untuk menentukan arah aliran sungai ( flow direction ) dan akumulasi aliran sungai ( flow accumulation ).
f. Analisis Pada  tahap  ini  dianalisa  pola  perubahan hidrologi  yang  terjadi  di  daerah  penelitian akibat pembuangan lumpur Lapindo ke Kali Porong Sidoarjo.
4. Pembuatan Peta Hidrologi Setelah  proses  analisa  dilakukan  maka  data yang  telah  diperoleh  di  buat  peta  pola hidrologi  muara  Kali  Porong  dari  tahun  2010 sampai 2011.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Koreksi Geometrik Citra dan Nilai SOF
Hasil koreksi geometrik pada Citra ALOS dan Citra SPOT 4, sebagai berikut:
 Untuk  citra  ALOS  tahun  2010  memiliki  nilai RMS error sebesar 0.872944
 Untuk citra SPOT 4 tahun 2011 memiliki nilai RMS error sebesar 0.908768 Sedangkan  untuk  nilai  SOF  ( strength  of  figure ) pada  Citra  ALOS  dan  Citra  SPOT  4,  sebagai berikut:
 Untuk  citra  ALOS  tahun  2010  memiliki  nilai SOF sebesar 0.0015
 Untuk citra SPOT 4 tahun 2011 memiliki nilai SOF sebesar 0.0012

## Klasifikasi Citra
Klasifikasi  yang  dilakukan  pada  citra  ALOS  tahun citra  ALOS  tahun  2010  menggunakan  klasifikasi tersilia. Hasil dari klasifikasi citra ALOS tahun 2010 yaitu berupa Peta tutupan lahan yang diklasifikasi menjadi 5 kelas yaitu :
Tabel 1. Jenis dan luas area tutupan lahan pada daerah Kali Porong Sidoarjo Tahun 2010 No Jenis Tutupan Lahan Luas Area (Ha) Luas Area (%) 1 Sungai 273,16 2,38 2 Tambak 6906,98 60,34 3 Vegetasi 1488,67 13,00 4 Laut 1199,93 10,48 5 Endapan 1576,17 13,77

## Gambar 3. Hasil Klasifikasi Tutupan Lahan Kali Porong Sidoarjo 2010
Sedangkan  untuk  klasifikasi  yang  dilakukan  pada citra SPOT 4 menggunakan klasifikasi tersilia. Hasil dari  klasifikasi  SPOT  4  yaitu  berupa  Peta  tutupan lahan yang diklasifikasi menjadi 5 kelas yaitu :
Tabel 2. Jenis dan luas area tutupan lahan pada daerah Kali Porong Sidoarjo Tahun 2011
No Jenis Tutupan Lahan Luas Area (Ha) Luas Area (%) 1 Sungai 349,12 3,01 2 Tambak 7342,61 63,39 3 Vegetasi 1866,81 16,11 4 Laut 996,72 6,60 5 Endapan 1027,58 8,87

## Gambar 4. Hasil Klasifikasi Tutupan Lahan Muara Kali Porong Sidoarjo 2011
Dari  hasil  pengolahan  2  tahun  di  atas,  tutupan lahan terbesar di dominasi oleh tambak. Dan dari hasil  klasifikasi  tersebut  juga  dapat  dilihat terjadinya  sedimentasi  didaerah  daerah  muara dan pesisir Kali Porong. Hal ini menunjukan bahwa didaerah  tersebut  cukup  besar  terjadinya sedimentasi.

## Uji Klasifikasi
Uji klasifikasi dilakukan untuk mengetahui ketelitian  hasil  klasifikasi  dengan  keadaan sebenarnya  dilapangan.  Uji  klasifikasi  dilakukan dengan  cara  membandingkan  sample  titik-titik koordinat  dilapangan  yang  sesuai  dengan  kelas tutupan  lahan  dengan  hasil  klasifikasi  citra  yang telah dilakukan. Uji Ketelitian tersebut di lakukan pada citra dengan menggunakan rumus :
𝐾𝑙 = 𝐽𝐾𝑙 𝐽𝑆𝑙 𝑥 100% Ket :    KI :  Ketepatan Interpretasi JKI   :  Jumlah Kebenaran Interpreatsi JSL   :  Jumlah Sampel Lapangan
Dari  hasil Groundtruth yang  telah  dilakukan, maka :
JSL = 35 titik JKI = 35 – 6 = 29 titik
𝐾𝑙  = 29 35 𝑥 100 %
Kl = 82,85 %
Gambar 5. Lokasi Titik Groundtruth

## Pengolahan Data SRTM
Data  DEM  yang  sebelumnya  telah  dilakukan pemotongan  ( crooping )  sesuai  area  penelitian selanjutnya  dilakukan  analisa  hidrologi  dari  DEM tersebut  untuk  menentukan  arah  aliran  sungai ( flow  direction ) dan akumulasi aliran sungai ( flow accumulation ).
Dari  analisa  data  DEM  SRTM  memperlihatkan aliran  sungai  terjadi  gradasi  warna  dari  biru  tua menuju  ke  biru  muda  menjelaskan  bahwa  arah aliran  sungai  yang  menunjukan  semakin  besar akumulasi pencampuran antara air sungai dengan lumpur dititik tersebut

## Gambar 6. Analisa Hidrologi Daerah Muara Kali Porong

## Pola Aliran Sungai
Daerah pesisir Sidoarjo lebih di dominasi oleh pola aliran  sungai  Dendritik  yaitu  seperti  percabangan pohon,  percabangan  tidak  teratur  dengan  arah dan sudut yang beragam.
Pola  aliran  sungai  pada  tahun  2010  dan  2011 relatif tetap. Berdasarkan asal airnya sungai pada pesisir  Sidoarjo  tergolong  sungai  hujan  yaitu sungai  yang  airnya  berasal  dari  air  hujan  atau sumber  mata  air  dan  daerah  alirannya  ditutupi oleh vegetasi.

## Gambar7. Pola Aliran Sungai pesisir Sidoarjo

## Muara Kali Porong
Pada bagian muara kali Porong terdapat pengaruh akibat  pembuangan  lumpur  Lapindo  ke  kali Porong.  Pada  tahun  2010  akibat  pembuangan lumpur ke kali Porong mengakibatkan terbentuknya endapan atau sedimentasi di bagian muara  kali  porong  seluas  2125861.31  m 2 namun berangsur-angsur  berkurang  pada  tahun  2011 menjadi  943428.37 m 2
Tabel 3. Jenis dan luas area tutupan lahan pada daerah Kali Porong Sidoarjo Tahun 2010
No Jenis Tutupan Lahan Luas Area (m 2 ) Luas Area (%) 1 Tambak 1653131.81 22,44 2 Vegetasi 3584662.31 48,68 3 Endapan 2125861.31 28,86
Gambar 8. Endapan di Muara Kali Porong Tahun 2010
Tabel 4. Jenis dan luas area tutupan lahan pada daerah Kali Porong Sidoarjo Tahun 2011 No Jenis Tutupan Lahan Luas Area (m 2 ) Luas Area (%) 1 Tambak 3785644.33 51,73 2 Vegetasi 2588437.68 35,37 3 Endapan 943428.37 12,89
Endapan  lumpur  yang  terbentuk  dimuara  kali porong  sedikit  banyak  menimbulkan  pengaruh terhadap  hidrologi  muara  tersebut  karena endapan tersebut menutupi aliran sungai – sungai kecil yang ada sebelumnya.

## Gambar 11 Aliran Sungai di Muara Kali Porong

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan  analisa  perubahan  pola  hidrologi  di daerah muara Kali Porong pasca peristiwa Lapindo dengan citra satelit ALOS dan SPOT 4 tahun 2010 sampai  dengan  2011  dapat  disimpulkan  sebagai berikut:
1. Hasil  dari  proses  klasifikasi  tutupan  lahan dengan  metode Maximum  Likehood  Standard di dominasi oleh kelas tambak  yang mencapai 63,39% (7342,61 Ha).
2. Dalam  peta  aliran  sungai  terlihat  bahwa gradasi  warna  dari  biru  tua  menuju  ke  biru muda  menjelaskan  bahwa  arah  aliran  sungai yang  menunjukan  semakin  besar  akumulasi pencampuran antara air sungai dengan lumpur titik tersebut.
3. Daerah  pesisir  Sidoarjo  lebih  di  dominasi  oleh pola aliran sungai Dendritik. Pola aliran sungai daerah muara Kali Porong relatif tetap.
4. Pembuangan lumpur ke kali Porong mengakibatkan  terbentuknya  endapan  di bagian  muara  kali  Porong  seluas  2125861,31 m 2 pada tahun 2010, namun berangsur-angsur berkurang pada tahun 2011 menjadi 943428,37 m 2
5. Dari hasil di atas di dapat bahwa pembuangan lumpur  ke  Kali  Porong  mengakibatkan terjadinya endapan di muara Kali Porong.

## Saran
Adapun  saran  yang  dapat  disampaikan  pada penelitian ini adalah :
1. Dalam  penelitian  yang  lebih  lanjut  disarankan agar  dalam  penentuan  arah  aliran  sungai beserta  pola  hidrologinya  apakah  akan mengalami  pendangkalan,  penyempitan  atau pelebaran  sungai  akibat  dari  pembuangan lumpur tersebut. 2. Analisa hidrologi sebaiknya dapat
menggunakan  DEM  SRTM  atau  peta  kontur yang  beresolusi  lebih  tinggi  agar  dapat menghasilkan data yang lebih akurat..

## DAFTAR PUSTAKA
Abidin,  H.Z.,  dkk.  2002.  Survei  Dengan  GPS.  Jakarta  : Pradnya Paramitha.
Arisandi,  P.  2008.  Bencana  Baru  Di  Kali  Porong.Gajah
Mada University
Ardi,  L.  2011,  Analisa  Hidrologi  Dan  Daerah  Genangan
Di Pantai Surabaya-Sidoarjo Pasca Pembangunan  Jembatan  Suramadu  Dan
Peristiwa Lapindo Dengan Citra SPOT 4
Cassel,  D.K.  1997. Foreword.  Dalam: M.J. Vepraskas & S.W. Sprecher (eds.), Aquic Conditions  and  Hydric  Soils:  The  Problem  Soils.  SSSA Special Publication Number 50. h vii.
Ekadinata,dkk.  2008.  Sistem  Informasi  Geografis  dan Penginderaan  Jauh  Untuk  Pengelolaan Bentang  Lahan  Berbasis  Sumber  Daya Alam. World Agroforestry center - bogor Hapsari,  H.  2007.  Hitung  Kerangka  Geodesi.  Tekni Geomatika ITS –Surabaya
Harlick. R.M., K. Sharmugam, I. Dinstein. 1973. Tectural features for image classification.
Jaelani,  LM.  2011.  1_Principles_of_Remote_  Sensing.
Geomatics Eng. Dept. ITS -Surabaya
Lillesand,  K.  1994.  Penginderaan  jauh  dan  Interpretasi Citra, Gajah Mada University Press.
Maeda,  K.  and  K,  TODA.  2005.  Data  Compression  and Data Relay for Transmission of ALOS Data,
JAXA.
Maryantika,  N.  2011.  Analisa  Perubahan  Vegetasi Ditinjau  Dari  Tingkat  Ketinggian  Dan Kemiringan  Lahan  Menggunakan  Citra Satelit  Landsat  Dan  SPOT  4  (Studi  Kasus Kabupaten  Pasuruan).  Surabaya  :  Teknik Geomatika ITS.
Prima,W.  2008.  Metode  Interpretasi  Dan  Klasifikasi Penggunaan Lahan. Surabaya.
Purwadhi, S.H. 2001. Interpretasi Citra Digital. Jakarta:
Grasindo.
Rahmah.  2009,  penentuan  daerah  retensi  banjir
mengunaka  teknologi  penginderaan  jauh dan sistem informasi geografi di
Mojokerto. Program studi Teknik Geomatika ITS. Surabaya Siddik,  A.  2008.  Karakteristik  Citra  Satelit.  Universitas Sumatra Utara – Medan Sitanggang, G. 2007. Karakteristik Satelit Penginderaan Jauh  ALOS  Untuk  Misi  Pemetaan  Dan Potensi Data Untuk Aplikasi Pemetaan.Peneliti  Pusat  Pengembangan Pemanfaatan  dan  Teknologi  Penginderaan Jauh, LAPAN Somantri,  L.  2008.  Penginderaan  jauh  lembang.
Pendidkan Ilmu Pengetahuan Sosial UPI Viesssman, W. Jr. dkk. 1977. Introduction to hydrology.
New  York  Hagerstown  Philadelphia  San Fransisco  London:  HARPER  &  ROW, PUBLISHERS __________.  2007.  “Penyusunan  Rencana  Detil Penanganan Banjir di Wilayah JABODETABEKJUR” BPDAS Citarum- Ciliwung.